Wat doet een processor/CPU en wat bepaalt de snelheid? (2024)

Om te beginnen; een processor zit in iedere computer, smartphone, rekenmachine, tv-bakje, noem maar op.
Het is onmisbaar in je computer, zonder processor start hij zelfs niet op.

Een andere term die je vaak zult zien terugkomen met betrekking tot processors is 'CPU'. (central processing unit)
De eerste processors waren uitgevoerd in printplaten, maar sinds begin de jaren 1970 komen ze voor onder de vorm van microprocessors, zoals we ze eigenlijk op de dag van vandaag ook kennen.

Naarmate de technologie vordert is er een steeds grotere vraag en nood aan een snelle processor. Games zijn groter en gecompliceerder, meer data moet verwerkt worden en ook digitale toepassingen zoals designsoftware, rendering software en dergelijke hebben een goeie processor nodig om goed te draaien.

Tegenwoordig zijn er zoveel modellen, generaties, technische specificaties, smart features enz. waardoor het kiezen van een processor een grote uitdaging kan worden, waar je op moet letten komen we later op terug in een ander artikel. Voor nu is het goed te weten dat er twee grote fabrikanten zijn in de wereld van processors, Intel en AMD. Deze twee concurrenten voeren de strijd met elkaar om het grootste marktaandeel in te nemen. AMD is heel lang de 'underdog' geweest, maar met zijn laatste Ryzen chips heeft het heel wat goed gemaakt, en zelfs beter dan dat.

Het brein van je computer

De processor is verantwoordelijk voor het 'sturen' van je computer; het verwerkt data, speelt die data door aan andere key components zoals je grafische kaart, RAM-geheugen, SSD/HDD en meer. Daarbovenop is het verantwoordelijk voor alle berekeningen die je computer maakt.

Hoe sneller je processor, hoe sneller de berekeningen, aansturingen enzovoort. (staar je er echter niet op blind, een goed RAM-setje en SSD bepalen grotendeels de snelheid van je computer mee)

Geen processor, geen data die verwerkt wordt, berekend wordt of doorgespeeld wordt. Vandaar, het 'brein' van de computer.

Hoe werkt een processor?

Je CPU doorloopt een paar stappen om een programma of stuk programmacode te verwerken.

Wat doet een processor/CPU en wat bepaalt de snelheid? (1)
credits: https://fullform.website/computers/cpu/

  1. De processor haalt eerst de data op dat nodig is om het programma te laten werken. Deze data staat opgeslaan in het RAM-geheugen (random access memory). De processor houdt via een teller het geheugenadres bij van die 'opdracht.'
  2. Dat geheugenadres bevat een stukje code die gebruikt wordt voor de volgende stap: de 'decodeer'-fase. De processor past zich aan en gaat zijn eigen processen in de juiste volgorde zetten om de 'opdracht' te kunnen uitvoeren.
  3. Next up: de uitvoerende stap. Alle processen staan goed, de berekening wordt opgestart en de opdracht wordt uitgevoerd.
  4. Nadat de opdracht uitgevoerd is, wordt het resultaat opgeslaan. Nadien verhoogt de teller van de processor om zich terug klaar te maken voor de volgende opdracht.

Dit gebeurt allemaal in een fractie van een seconde (afhankelijk van de snelheid van je processor uiteraard), maar je processor is op deze manier capabel om ontelbare processen tegelijk te kunnen uitvoeren.

Om een voorbeeld te geven: Een processor met een average snelheid van 3,6 GHz (gigahertz) kan per seconde ongeveer 3,6 miljard cycli verwerken. Een cycli is een eenvoudig rekenkundig probleem dat je processor oplost.

The need for speed: wat bepaalt de snelheid van een CPU?

De snelheid van je processor hangt af van enkele zaken:

  1. Kloksnelheid
  2. Aantal cores
  3. Cache geheugen
  4. Smart features

De kloksnelheid van de processor

De kloksnelheid of frequentie van een processor wordt berekend in Gigahertz. Grofweg spreken ze van het aantal 'cycli' (bewerkingen) dat een processor kan doen binnen een seconde.

Een processor van 3.2 GHz kan in een seconde 3,2 miljard basisbewerkingen uitvoeren. Zoals eerder gezegd is een cycli een eenvoudig rekenkundig probleem, zoals een ja-nee vraag. Deze problemen vormen deel van een grotere bewerking, zo kan het zijn dat je processor voor verschillende 'opdrachten' veel meer dan 1 cycli zal gebruiken om deze op te lossen.

Het aantal cores van de processor

We hebben het net gehad over de kloksnelheid van onze processor, dit is een belangrijke indicator van hoe sterk onze processor is. Een andere factor waar je rekening mee moet houden is het aantal cores.
De kloksnelheid van een processor geldt namelijk per core.

De stroomversnelling in technologie heeft ervoor gezorgd dat we de 'werklast' van de processor nu kunnen verdelen over verschillende cores. Zo hebben een quad-core processor en een eight-core processor respectievelijk 4x en 8x meer potentieel dan een single core processor.

Een single core processor met een hogere kloksnelheid zal dan weer beter zijn in grote, zware taken. terwijl een multi-core processor met een (doorgaans) lagere kloksnelheid dan weer de koning is op het uitvoeren van verschillende taken tegelijkertijd.

Het cache geheugen van de processor

Cache is eigenlijk een synoniem voor een soort 'tijdelijk' geheugen. Bekijk het als een tussenstation tussen je RAM geheugen en de processor zelf. In dit tijdelijk geheugen slaat de processor de uit te voeren bewerkingen al op voorhand op van het RAM-geheugen zodat het proces van opvraag veel korter duurt.

Rule of thumb: een groter cache-geheugen zorgt doorgaans ook voor een snellere processor.

Smart features van de processor: Turbo-boost & hyperthreading

Turbo-boost

De naam zegt het eigenlijk zelf. Bij enorm intensieve taken kan de processor beslissen van zijn kloksnelheid tijdelijk op te drijven. Dit noemt men een turbo-boost. Dit is echter niet lang houdbaar, aangezien er zoveel bewerkingen aan een razendsnel tempo worden uitgevoerd onder een klein dakje, kan de temperatuur van de processor zonder deftige koeling heel hoog oplopen.

Als de processor een kritieke temperatuur bereikt schakelt hij zichzelf uit om permanente schade te vermijden. Deze temperatuur ligt doorgaans tussen de 90-100 graden (afhankelijk van merk) vooraleer hij zichzelf uitschakelt.

Naarmate de technologie vordert en processors tegenwoordig makkelijk 3 tot 4 en zelfs 5 GHz bereiken is 'turbo-boost' steeds minder een 'selling-point' geworden. Aangezien de rekensnelheid vaak al hoog genoeg ligt.

Alsook: hoe hoger de rekensnelheid en intensiviteit van de bewerkingen, hoe hoger de temperatuur en hoe hoger de kost om een deftige koeler erop te plaatsen.

Hyperthreading

Naarmate Turbo boost een standaard werd, werd een nieuwe technologie uitgevonden, namelijk hyperthreading. Dit is een nieuw stukje technologie die ervoor zorgt dat een processor via meerdere 'threads' of 'kanalen' taken kan gaan uitvoeren.

Cru gezegd: een single core processor met twee threads kan dus 2 taken tegelijk gaan uitvoeren.
Een quad-core processor met 8 threads kan dus al rap 8 taken tegelijk doen. Waarin dat vroeger slechts 4 zware taken gingen zijn.
Een grote taak met meerdere miljarden 'cycli' om die taak uit te voeren kan al rap een volledige core in beslag nemen, hiervoor is hyperthreading de oplossing.

Don't get me wrong though; als alle threads en cores bezet zijn, dan is turbo-boost nog altijd een heel goede oplossing om die taak net dat ietsje sneller te gaan uitvoeren!

Conclusie

De processor van een computer is een heel interessant beestje. Zonder waren we verloren en gingen onze computers niet opstarten. Als je een processor wilt gaan aanschaffen moet je dus goed nadenken over welke soort processor je nodig hebt. Zo zijn processors met een minder aantal cores maar hogere kloksnelheid vaak interessanter voor zwaardere taken zoals gaming, Intel scoort hier heel goed in met hun laatste I9 releases.

Als je eerder nood hebt aan een sterke multi-tasker die verschrikkelijk veel tegelijk aankan, dan zoek je best naar een processor met ietsje meer cores en threads. Een tip hierin zou op zoek gaan naar een AMD Ryzen processor, zij hebben met hun laatste Ryzen releases bewezen hierin heel sterk te staan.

Alhoewel tegenwoordig de kracht van de processors zodanig hoog zijn dat het verschil in performance tussen de twee merken steeds kleiner en kleiner wordt, kan het toch lonen om voor dat tikkeltje extra performance zorgvuldig te kiezen.

Als je een overzicht wilt van welke processors nu in korting staan en wil je een koopje doen, bekijk dan gerust de straffe kortingen in processors op Hardwired.

Wat doet een processor/CPU en wat bepaalt de snelheid? (2024)

References

Top Articles
Latest Posts
Article information

Author: Maia Crooks Jr

Last Updated:

Views: 6103

Rating: 4.2 / 5 (63 voted)

Reviews: 86% of readers found this page helpful

Author information

Name: Maia Crooks Jr

Birthday: 1997-09-21

Address: 93119 Joseph Street, Peggyfurt, NC 11582

Phone: +2983088926881

Job: Principal Design Liaison

Hobby: Web surfing, Skiing, role-playing games, Sketching, Polo, Sewing, Genealogy

Introduction: My name is Maia Crooks Jr, I am a homely, joyous, shiny, successful, hilarious, thoughtful, joyous person who loves writing and wants to share my knowledge and understanding with you.